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塑料行业的水分含量测定

发布时间: 2021-11-18  点击次数: 51次

第一:塑料是以天然树脂或合成树脂为主要成分,经添加一定的添加剂(增塑剂、阻燃剂、稳定剂、抗静电剂等)后,在一定温度和压力等条件下制备所得的材料。塑料制品是指以塑料粒子为主要原料,经过一系列加工成型工艺(注塑成型、压缩成型、气动成型等)处理所制成的工业、生活用品。塑料制品因其重量轻、化学稳定性良好、绝缘性能理想、机械强度较高等优良特性而被广泛应用。

水分会显著影响塑料的物理性能,如:干重、密度、流变特性、熔融指数、导电性、机械性能等。这些物理性能的变化会导致产品加工及塑料制品成型过程的困难,并最终影响产品质量,如:表面开裂、反光,抗冲击性能和拉伸强度等机械性能降低等。因此,水分含量的控制对于生产高质量的塑料产品是至关重要的。

第二:水分管控的意义

1. 塑料原材料水分含量测定

水分是影响塑料粒子物理性能的重要指标,因此,塑料粒子原材料生产过程中的水分含量监控是必bu可少的。对于买方来说,原料水分含量检测,可以使双方更好的就产品质量和规格达成一致,避免商业纠纷。同时,也为原料的干燥条件提供科学的依据。

2. 判定干燥机效能,优化干燥程序,提高生产效率

大多数工程塑料和塑料合金粒料都含有不同程度的水分,水分分布在粒子表面和粒子内部。此外,塑料粒子通常具有一定的吸湿性,生产车间的空气湿度,包装过程,运输过程,贮存环境等外部环境条件均会对物料中的水分含量产生一定的影响。因此,在塑料制品成型加工之前,必须使用干燥设备对原料进行干燥处理。干燥时间的控制对于后续产品成型过程和产品质量至关重要。

干燥时间过短,塑料粒子中的水分不能完全排出,则对塑料制品的内在质量与外观质量都有影响,并造成加工困难。塑料制品的内在质量表现为其各项性能指标明显下降,内应力增大,容易开裂,聚合物水解与降解;外观质量表现为制品泛黄,产生气泡、毛疵、银丝、斑纹,以及光泽度降低等。

干燥时间过长,则可能破坏塑料粒子本身的理化性质,如:低分子添加剂降解或挥发,热稳定性下降,韧性降低,脆性增加等。

第三:测试仪器

本文介绍两种先进的水分仪,为塑料行业提供快速且准确的水分测试数据。

1. 新一代水分分析仪 --- Vapor Pro XL水分仪(如图1所示),可以对水分进行特异性识别。该仪器由四个模块组成:

环形加热腔:最高测试温度可达300℃

气体流量控制系统:为整个测试系统提供干燥气体,排除环境湿度干扰,并将样品中蒸发出的水分携带至传感器中进行检测;

高分子电容传感器:对水分进行特异性识别和检测,灵敏度高达0.1ppm

控制系统:调节测试参数,监控仪器状态,计算并输出测试数据。

Vapor Pro XL采用传感器技术检测水分,可以排除其他挥发性成分的干扰,实现真实水分含量的测定;测试过程中无需使用任何化学试剂,测试灵敏度可达0.1ppm,测试上限为100%

Vapor Pro XL的操作十分简单易懂,仅需简单培训,使用人员便可轻松掌握操作要点,使用过程中可以实现无人值守。

使用Vapor Pro XL,仅需很少量的样品即可完成测试,测试时间通常可以控制在10分钟左右甚至更短(测试时间与样品量及水分含量有一定关联),可有效提高测试效率;

在进行水分测定时,Vapor Pro XL的控制面板可以实时显示水分释放的速率及总量(如图ab),方便用户根据实际情况对测试方法进行合理的优化。

2. MAX 4000XL水分分析仪(如图2所示)根据干燥失重法的测试原理进行塑料的水分分析;测试过程中无需使用任何化学试剂,操作及使用都非常简易。该仪器主要包含三个模块:

加热模块:采用镍铬合金加热元件,最高测试温度可达275℃的温度;

称量模块:内置耐高温的分析天平,称量分辨率为0.1mg

控制模块:用于调节测试参数,记录并输出测试数据。

MAX 4000XL水分仪独you的浮力补偿功能可有效地避免因高温而导致的天平称量偏差;串联测试功能可以实现温度梯度测试需求。

使用MAX 4000XL对产品进行水分含量测试,可显示如图2a,2b所示:

第四:测试结果

1. 使用Vapor Pro XL水分分析仪进行塑料产品进行水分含量测试,参考结果如下表。

2. 使用MAX 4000XL对一些常见的塑料产品进行水分含量测试,参考结果如下表。

应用分析

我司水分分析仪的测试方法符合国际标准ASTM – D6980 -17 Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics by Loss inWeightMAX 4000XL)和ASTM - D7191 - 2005 Standard Test Method for Determination of Moisture in Plastics byRelative Humidity SensorVapor Pro XL)的要求。

对于各种塑料原材料及制品均具有良好的测试适应性,仪器维护成本低,可有效节约使用成本;测试过程中无需使用化学试剂,可避免对实验人员的潜在风险以及对环境的污染;操作简单,易于掌握,可以为塑料行业提供快速且准确的水分分析解决方案。

使用我司高精度水分分析仪测量原料在干燥前后的水分含量情况:一方面可以验证原料是否彻底干燥,较少返工和降低次品率;另一方面可以很好的帮助用户准确评判干燥设备的干燥效能,并简化干燥程序,减少能耗和干燥设备的维护成本,最终,提高产能和缩短生产周期。

此外,我司水分分析仪同样适用于塑料制品的品质分析。


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